CN109807314B - 铁水输送罐自耗型简易保温盖及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铁水输送罐自耗型简易保温盖及其使用方法，它设置在铁水容器的容器口上，所述保温盖包括凹形保温组件，所述凹形保温组件为顶部开口且外部直径由上至下逐渐减小的旋转体，所述凹形保温组件内嵌至容器口，所述凹形保温组件包括内部中空的凹形金属薄板盒，所述凹形金属薄板盒底面开设有底部漏孔，所述凹形金属薄板盒盒口边沿端面上对称设置有倒L型的罐口支撑架，所述罐口支撑架竖直段底部与凹形金属薄板盒的上端面连接，所述凹形金属薄板盒内填充有保温层。其具有结构简单、材料廉价易得、使用方便、保温性能优良、盖体结构金属材料在线熔融回收、保温材料灰分在线改性铁水渣、气候适应能力强等特点。

Description

铁水输送罐自耗型简易保温盖及其使用方法

技术领域

本发明涉及铁水保温输送技术领域，具体涉及一种铁水输送罐自耗型简易保温盖及其使用方法，适用于铁水罐或鱼雷罐罐口全程保温。

背景技术

铁水是炼钢的主要原材料，铁水的化学热与物理热是转炉炼钢的主要热源，铁水温度的高低是带人转炉物理热多少的标志。根据转炉冶炼工艺.转炉冶炼的热量基本来源于铁水的物理热和化学热，在化学热一定的情况下，铁水的物理热是决定转炉冶炼能否顺利的关键因素，也是决定转炉废钢加入量和冶炼能耗的关键因素，直接影响着转炉的稳定操作、自动控制和冶炼技术经济指标。然而，由于输送铁水容器罐口和外壁辐射与对流换热、罐体蓄热等热损失以及空罐内壁的对流与辐射换热，导致铁水输送过程中温降难以避免，因此，如何实现铁水运输过程中的全程保温成为现代钢铁联合企业急需解决的炼铁—炼钢界面节能的关键问题。

基于钢铁企业炼铁—炼钢界面节能的急迫需求和铁水不同运输模式的特点，国内外钢铁企业与学者开展了大量的铁水保温输送理论与试验研究工作，以减少铁水温降。如：文献“唐鑫、徐楚韶等，铁水温降的数学模型研究，四川冶金，1993(4)”基于某钢铁联合企业的实际铁水运输流程以及铁水在罐内的传热特征及铁水罐罐衬的温度和分布，建立了由铁水罐罐体传热模型和铁水热平衡模型构成的铁水温降模型，根据铁水罐的周转过程，将铁水罐的使用分为烘罐、出铁装罐和调运三个阶段。烘罐是指出铁前的空罐预热配罐的时期，出铁装罐是指出铁时铁水流入铁罐开始到装满为止，调运是指装完铁水后进行的运输、停留等过程。应用生产实测数据进行验证，表明该模型有效可行。并应用模型对不同因素(如烘罐温度、罐衬材质，罐口加盖等)对铁水温降的影响进行了讨论。模型计算结果表明：仅铁水运输过程铁水罐加盖，可获得0.328℃/min的保温效果，烘罐温度每提高100℃，可产生3.29℃/160min的保温效果。改进耐火材料材质，加强铁罐的保温和缩短铁罐周转时间也能降低铁水温降。由此可见，强化铁水罐口保温对减少铁水温降贡献显著。

基于铁水罐口保温的积极效果，国内外钢铁企业开展了大量的应用研究，主要保温手段有铁水保温剂和保温盖两种，均在实际生产中取得了明显降低铁水温降的优良效果，但保温剂投加过程的扬尘污染及其灰分对铁水预处理的不利影响而逐步被淘汰，因而，如何经济稳定有效地实现铁水罐加盖保温成为当今降低铁水温降的主要手段。为此，国内外开展了大量的铁水罐保温盖的研制与应用工作。如：文献“山濑治等，关于高炉铁水罐加保温盖的保温效果，国外钢铁钒钛，1992(2)”报道了日本福山钢铁厂在铁水罐运输台车上设置保温盖开闭装置对空罐和满罐进行加盖保温的试验结果。保温盖采用绝热效果好的陶瓷纤维作为绝热材料，通过设置在铁水罐台车上的气缸的伸缩进行开闭，开闭的电源设置在各开闭处，台车到达时通过插头连接电源实现保温盖开闭。通过长达1000罐次的运行，未出现设备及绝热材料损毁的问题。试验结果表明：与无保温盖和无保温剂相比，使用保温盖可使出铁3小时的铁水温降减少约38℃，使用保温剂可减少温降约30℃，比使用保温盖少8℃，分析认为，由于保温盖实现了对铁水罐空罐和满罐的全程保温，从而获得了空罐保温的铁水温降效果，即：8℃是空罐保温时得到的保温效果，30℃是满罐保温得到的保温效果。文献“孙永方、刘德军，高炉铁水保温技术研究，鞍钢技术，2000(8)”介绍了铁水罐加盖保温的目的，即：减少空罐时罐口热损失，提高罐体蓄热；减少满罐时铁水表面散热，降低铁水散热温降，并总结了常见的铁水罐保温盖的加盖揭盖方式及其不足，即：两开型保温盖液压传动方式，固定于铁水罐车上，以便铁水罐的吊出，但保温盖及传动系统都在罐车上，必须对每个罐车进行改造才可实施，因此一次性投资大，且长期恶劣环境下运行条件对保温盖传动系统的稳定性、可靠性带来严峻的考验。另一种方式是在炼钢厂和炼铁厂的兑铁和出铁的铁水罐路线上方，加装单轨吊车，在兑铁或出铁时利用单轨吊车吊开保温盖，在兑铁或出铁完时，再利用单轨吊车将保温盖盖上，最大限度地延长铁水罐加盖保温时间；此方案一次性投资少，但在铁水罐长距离运行过程中存在保温盖脱落、老企业单轨吊车增设困难、保温盖多次吊卸操作的不足。此外，为了减轻保温盖重量，保温盖一般设计为普通薄钢板与硅酸铝纤维毡组成的轻质结构。文献“韩熹和等，65t敞口铁水罐加盖保温及效果，炼铁，1992(2)”介绍了柳钢铁水罐保温盖结构及加盖保温效果，其中，保温盖为钢板制作的球冠状，有利于对铁水液面热辐射的反射保温，盖壳内壁焊以锚固件，内村采用保温浇注料，保温盖与罐体间通过钢环链条和插板销相连，防止盖体在倾倒铁水时松动滑离，且便于保温盖的安装和卸除，保温盖的中部设有铁水承接口，承接口面积占保温盖总面积的25％，出铁前承接口中心与炉前铁沟溜咀中心应严格保持一致，以防保温盖被烧损或铁水烧坏铁道事故的发生，通过实际应用，取得了降低铁水温降44.3℃的优良效果。该方式通过保温盖承接口的设计，省去了高炉出铁时保温盖加盖与揭盖操作，但对坐罐要求高，风险大，同时对铁水罐倒罐兑铁的操作未能提及，如何保证加盖揭盖操作的可靠性还需进一步考证。此外，宝钢股份湛江钢铁公司于2016—2017年对完成了全部鱼雷罐车加盖改造，并实现加取盖远程控制，取得了减少铁水温降10～12℃，但改造一次性投资巨大。韶关钢铁公司于2015年制定了130吨铁水罐简易保温盖试验方案，并完成了简易保温盖的制作，后因加揭盖操作空间高度限制而放弃。中国专利“一种一次性铁水输送罐的环保型保温盖及使用方法，专利申请号：201810663611.2”公开了一种由盖体，其盖体由底板、支撑环、支撑架一、支撑架二、支撑环上的盖板、炭质保温层组成的简易保温盖，具有结构简单、材料廉价易得、使用方便、保温性能优良、盖体结构金属材料在线熔融回收、保温材料灰分在线铁水渣改性等优点，可实现铁水输送容器一次加盖全程保温的目的；但圆形保温盖罐口潜入式的加盖方式，为了便于罐口粘渣后铁水输送容器敞口的嵌入式加盖，导致圆形保温盖比罐口小，罐口保温盖遮蔽不充分，保温效果仍有较大的改进空间，此外，雨天保温盖内炭质保温层易积水吸潮，可能会引起高炉出铁过程中因炭质保温层吸水的迅速蒸发而引起铁水剧烈喷溅，危及铁水输送容器的受铁安全，这也是雨天不进行加盖操作的主要原因。

综上所述，铁水罐加盖保温具有减少铁水输送温降、提高炼钢技术经济指标的显著贡献，为此国内外均开展了大量的理论与实践研究，其中，固定于罐车上的加盖方式和先进的远程控制模式在实际生产中得到可靠应用，但一次性投资巨大，投资回收期长，老企业改造难度较大；简易保温盖吊车加揭盖方式，虽然一次性投资少，并在工业性试验中取得了良好的保温效果，但因场地、空间限制导致稳定实施困难，这也是为什么未见大规模推广的主要原因；简易消耗型保温盖虽然实现了铁水输送容器一次加盖全程保温的目的，但仍处在保温效果有待改进和雨天安全使用的问题。

由此可见，如何突破传统观念，开发简单易行、投资少、保温性能优、气候适应能力强、加盖稳定可靠等新型保温盖已成为钢铁联合企业铁钢界面节能的关键所在。

发明内容

本发明针对现有铁水输送罐罐口全程保温输送技术存在的系列不足，即：台车车载输机械加盖揭盖装置存在改造费用高、工期长，简易保温盖多次加盖揭盖操作困难、两地存放简易保温盖占地空间大、保温盖易脱落，保温剂投加铺展性差、扬尘污染大、硅质灰分对铁水钙基脱硫剂脱硫影响大、无法实现空罐保温，潜入式消耗型简易保温盖罐口遮蔽不充分、雨天易积水吸潮、无法全天候应用等等缺陷；提供了一种铁水输送罐自耗型简易保温盖及其使用方法，其具有结构简单、材料廉价易得、使用方便、保温性能优良、盖体结构金属材料在线熔融回收、保温材料灰分在线改性铁水渣、气候适应能力强等特点，通过炼钢厂倒罐看罐和加盖，达到铁水输送容器全程保温的目的。

为实现上述目的，本发明所设计一种铁水输送罐自耗型简易保温盖，它设置在铁水容器(铁水罐或鱼雷罐)的容器口上，所述保温盖包括凹形保温组件，所述凹形保温组件为顶部开口且外部直径由上至下逐渐减小的旋转体，所述凹形保温组件内嵌至容器口，所述凹形保温组件包括内部中空的凹形金属薄板盒，所述凹形金属薄板盒底面开设有底部漏孔，所述凹形金属薄板盒盒口边沿端面上对称设置有倒L型的罐口支撑架，所述罐口支撑架竖直段底部与凹形金属薄板盒5的上端面连接，所述凹形金属薄板盒内填充有保温层。

进一步地，所述凹形金属薄板盒上方设置有吊挂机构，所述吊挂机构包括金属吊环，所述金属吊环上穿过金属吊线，所述金属吊线与罐口支撑架的水平段铰链连接或捆扎连接。

再进一步地，所述保温盖还包括上部的“雨伞”状防雨组件，所述上部的“雨伞”状防雨组件与下部的凹形保温组件通过支撑机构连接固定；所述“雨伞”状防雨组件包括防雨伞面，所述防雨伞面顶部开设有铁水注入孔；

所述支撑机构包括设置在防雨伞面底面的伞面支撑构架，所述伞面支撑构架包括设置在防雨伞面顶部开口处的顶部钢条圆环和在防雨伞面底面放射设置的多根放射状细钢条，所述顶部钢条圆环与放射状细钢条顶端连接，其中，两个放射状细钢条上分别铰链有倾斜钢条，所述倾斜钢条以中轴线对称布置；两个倾斜钢条底端之间铰链连接横向钢条，所述横向钢条两端设置有“门”形钢框，且横向钢条穿过“门”形钢框，所述横向钢条下方的“门”形钢框的框架内设置有止落机构。

再进一步地，所述防雨伞面上方设置有吊挂机构，所述吊挂机构包括设置在铁水注入孔上方的金属吊环，所述金属吊环上穿过金属吊线，所述金属吊线穿过铁水注入孔与横向钢条铰链连接或捆扎连接。所述的吊挂机构是由金属吊环与金属吊线组成，当凹形保温组件作为罐口内嵌式保温盖独立使用时，金属吊线与凹形保温组件的罐口支撑杆铰链连接或捆扎连接，当凹形保温组件和“雨伞”状防雨组件组合使用时，金属吊线与伞面支撑构架的横向钢条铰链连接或捆扎连接，通过伞体支撑机构的两个“门”形钢框和两个止落机构实现“雨伞”状防雨组件备用条件下的收拢和吊装过程的撑开。

再进一步地，所述防雨伞面是由多块扇形片沿周向搭接布置，或者沿周向与径向搭接布置，所述扇形片之间采用金属丝穿线捆扎连接，所述防雨伞面与放射状细钢条通过金属丝穿线捆扎连接；所述扇形片为厚度≤0.5mm的金属薄板。

再进一步地，所述凹形保温组件的形状为球冠体、圆锥体或上圆台下球冠结构；所述保温层由颗粒保温剂组成，所述保温层厚度为30～100mm。

再进一步地，所述的颗粒保温剂是由生物炭和铝酸钙组成的预成型颗粒料，各组分的重量百分比(wt％)为：生物炭70～80％，铝酸钙20～30％。其中，生物炭可为市售的炭化稻壳、炭化秸秆、炭化竹木等，铝酸钙为冶金烧结铝酸钙、电熔铝酸钙或预熔铝钙渣等。

再进一步地，所述凹形金属薄板盒顶面设置有遮蔽薄板，所述遮蔽薄板为金属水平遮蔽薄板或金属扇形遮蔽薄板。

再进一步地，所述罐口支撑架水平段伸出防雨伞面外；所述倾斜钢条两端设置有支撑圆环，所述倾斜钢条顶端的支撑圆环在放射状细钢条上滑动，所述倾斜钢条底端的支撑圆环与横向钢条连接。

本发明还提供了一种上述铁水输送罐自耗型简易保温盖的使用方法，包括以下步骤：

1)保温盖准备：将制备好的上述铁水输送罐自耗型简易保温盖运抵炼钢厂倒罐站，在倒罐站铁路线侧面空地上收纳存放备用；

2)保温加盖：按照常规操作完成倒罐操作，观察倒罐后罐口状况，判断是否需要进行罐口清渣维护，利用倒罐站行吊小钩调运上述保温盖对准倒罐后不需进行罐口清渣维护的铁水容器(铁水罐或鱼雷罐)的容器口，利用上大下小旋转体结构的凹形保温组件的导向与重力作用，进行及时的可靠加盖保温，需进行罐口清渣维护的铁水罐或鱼雷罐不进行加盖；铁水输送罐自耗型简易保温盖可将凹形保温组件作为罐口内嵌式保温盖独立使用，也可将凹形保温组件和“雨伞”状防雨组件组合使用；

3)配罐操作：将未加盖保温的空罐在配罐作业区下线进行罐口维护，其它加盖保温的空罐进行正常的编组配罐，并运输至高炉出铁口下方，完成高炉出铁备罐；

4)高炉出铁：在不揭盖的条件下，通过高炉出铁落差与铁水高温，使简易保温盖快速冲击变形与渗碳熔化，完成简易保温盖的结构功能与空罐保温功能；受铁开始时，由于“雨伞”状防雨组件开设有伞面顶部铁水注入孔、凹形保温组件沉入罐口下方，因而铁水起始小流股冲击不会引起飞溅，并在铁水高温作用下，凹形保温组件金属快速软化、破裂、熔融，“雨伞”状防雨组件因失去支撑掉入罐内而熔化，盒内保温层中的以生物炭为主的颗粒状保温材料四处漂浮分散，避免了常规保温剂投加引起的扬尘污染，并在正常受铁操作过程中，颗粒状生物炭质保温材料始终漂浮在铁水表面，形成颗粒保温剂覆盖层，发挥颗粒保温剂的保温功能；

5)铁水运输：铁水输送罐受铁结束后，按照常规操作进行正常的铁水输送，运抵炼钢厂进行倒罐；并在铁水输送过程中，铁水表面均匀铺展了一层颗粒状生物炭质保温材料覆盖层，通过生物炭的燃烧补热、多孔隔热，实现铁水倒罐前的铁水液面覆盖保温，通过颗粒状生物炭质保温材料中生物炭灰分少、成分纯，避免了常规铁水保温剂高灰分、高杂质对铁水脱硫预处理的不利影响，同时，通过颗粒状生物炭质保温材料中铝酸钙，提高了高炉渣的碱度，避免了高硅炉渣粘稠带来的铁水扒渣与预处理困难的不足，实现了高炉渣的改性，起到了降低铁水预处理成本与改善转炉铁水质量的效果；伴随本发明的铁水输送罐自耗型简易保温盖的溃散与熔化消耗，完成铁水输送的全程保温任务。

本发明的有益效果：

本发明的铁水输送罐自耗型简易保温盖可将凹形保温组件作为罐口内嵌式保温盖独立使用，也可将凹形保温组件和“雨伞”状防雨组件组合使用。在凹形保温组件作为罐口内嵌式保温盖独立使用时，通过凹形保温组件的结构设计，利用凹形保温组件的上大下小旋转体结构的导向与重力作用，方便了凹形保温组件的内嵌式加盖操作，避免了保温盖滑动与铁水运输过程罐车晃动引起的脱盖，提高了加盖的可靠性与稳定性，增强了凹形保温组件与罐口内壁配合紧密性，改善凹形保温组件的保温效果，尤其是凹形金属薄板盒上端顶面的金属扇形遮蔽薄板的设置，保证了凹形保温组件对罐口遮蔽的可靠性；通过凹形保温组件底部漏孔的设置，防止了保温组件内的积水以及颗粒保温剂的吸水受潮引起的不足，提高了保温盖对气候的适应性，防止雨天罐口雨水进入铁水输送罐，避免雨水蒸发吸热引起的温降，实现了铁水输送罐口的全覆盖遮蔽，有效提高保温盖的保温性能，同时保证了铁水输送罐受铁顺利；通过选择以生物炭为主的颗粒状保温材料为颗粒保温剂，不仅防止了铁水输送罐受铁过程中保温剂溃散铺展过程中的扬尘，而且通过保温剂颗粒的多孔结构改善保温性能、强化多孔介质对铁水降温析碳的吸附功能、提高碳素自然补热效应，此外，配加的铝酸钙扩展了保温剂对铁水液面高炉渣的改质功能，尤其是低硅铁水条件下的粘稠高炉渣，保证了铁水预处理前高炉渣的有效扒除，改善铁水预处理技术经济指标。在凹形保温组件和“雨伞”状防雨组件组合使用时，通过“雨伞”状防雨组件及其伞体支撑机构的结构设计，实现了“雨伞”状防雨组件备用条件下的收拢和吊装过程的撑开，保证了“雨伞”状防雨组件的收张自如以及收纳与使用的便利，进一步提高了保温盖对大雨天气的适应能力。

综上所述，本发明通过上述保温盖结构、材料及其使用方法的发明，能够达到包括受铁、倒罐在内的铁水输送全程保温、全天候保温、大幅度降低铁水输送温降、降低加盖保温成本、改善操作环境、铁水输送罐内高炉渣在线改质等综合目的。

附图说明

图1为铁水输送罐自耗型简易保温盖的剖面示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1中“雨伞”状防雨组件正视图；

图4为图1中支撑组件正视图；

图5为凹形保温组件与吊挂机构的组合盖的剖面示意图；

图6为设有遮蔽薄板的凹形保温组件与吊挂组件的组合盖的剖面示意图；

图7为图5的俯视示意图；

图8为铁水罐空罐加盖的铁水输送罐自耗型简易保温盖剖面示意图；

图9为铁水罐重罐铁水液面颗粒保温剂铺展覆盖层示意图；

图10为鱼雷罐空罐加盖的铁水输送罐自耗型简易保温盖剖面示意图；

图11为鱼雷罐重罐铁水液面颗粒状生物炭质保温材料铺展覆盖层示意图；

图12为铁水罐空罐加盖的凹形保温组件与吊挂组件的组合盖的剖面示意图；

图13为设有金属扇形遮蔽薄板的凹形保温组件；

图中，防雨组件a、凹形保温组件b、支撑机构c、防雨伞面1、扇形片1.1、铁水注入孔2、伞面支撑构架3、顶部钢条圆环3.1、放射状细钢条3.2、倾斜钢条3.5、支撑圆环3.4、横向钢条3.3、“门”形钢框3.6、止落机构3.7、罐口支撑架4、凹形金属薄板盒5、保温层6、颗粒保温剂6.1、底部漏孔7、遮蔽薄板8、吊挂机构9、金属吊环9.1、金属吊线9.2、铁水容器(铁水罐、鱼雷罐)10、颗粒保温剂覆盖层11、铁水12。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。

实施例1

如图1～4所示铁水输送罐自耗型简易保温盖，它设置在铁水容器10(铁水罐或鱼雷罐)的容器口上，保温盖包括上部的“雨伞”状防雨组件a和下部凹形保温组件b，上部的“雨伞”状防雨组件a与下部的凹形保温组件b通过支撑机构c连接固定；“雨伞”状防雨组件a包括防雨伞面1，防雨伞面1是由多块扇形片1.1沿周向搭接布置，或者沿周向与径向搭接布置，扇形片1.1之间采用金属丝穿线捆扎连接，防雨伞面1与放射状细钢条3.2通过金属丝穿线捆扎连接；扇形片1.1为厚度≤0.5mm的金属薄板。

防雨伞面1顶部开设有铁水注入孔2，凹形保温组件b为顶部开口且外部直径由上至下逐渐减小的球冠体、圆锥体或上圆台下球冠结构；

凹形保温组件b内嵌至容器口，凹形保温组件包括内部中空的凹形金属薄板盒5，凹形金属薄板盒5底面开设有底部漏孔7，凹形金属薄板盒5盒口边沿端面上对称设置有倒L型的罐口支撑架4，罐口支撑架4竖直段底部与凹形金属薄板盒5的上端面连接；罐口支撑架4水平段伸出防雨伞面1外；

凹形金属薄板盒5内填充有保温层6；保温层6由颗粒保温剂6.1组成，保温层6厚度为30～100mm。

颗粒保温剂6.1是由生物炭和铝酸钙组成的预成型颗粒料，各组分的重量百分比(wt％)为：生物炭70～80％，铝酸钙20～30％。其中，生物炭可为市售的炭化稻壳、炭化秸秆、炭化竹木等，铝酸钙为冶金烧结铝酸钙、电熔铝酸钙或预熔铝钙渣等。

支撑机构c包括设置在防雨伞面1底面的伞面支撑构架3，伞面支撑构架3包括设置在防雨伞面1顶部开口处的顶部钢条圆环3.1和在防雨伞面1底面放射设置的多根放射状细钢条3.2，顶部钢条圆环3.1与放射状细钢条3.2顶端连接，其中，两个放射状细钢条3.2上分别铰链有倾斜钢条3.5，倾斜钢条3.5以中轴线对称布置；两个倾斜钢条3.5底端之间铰链连接有横向钢条3.3，倾斜钢条3.5两端设置有支撑圆环3.4，倾斜钢条3.5顶端的支撑圆环3.4在放射状细钢条3.2上滑动，倾斜钢条3.5底端的支撑圆环3.4与横向钢条3.3连接；

横向钢条3.3两端设置有“门”形钢框3.6，且横向钢条3.3穿过“门”形钢框3.6，横向钢条3.3下方的“门”形钢框3.6的框架内设置有止落机构3.7。

防雨伞面1上方设置有吊挂机构9，吊挂机构9包括设置在铁水注入孔2上方的金属吊环9.1，金属吊环9.1上穿过金属吊线9.2，金属吊线9.2穿过铁水注入孔2与横向钢条3.3铰链连接或捆扎连接。

上述材料中，条钢为螺纹钢筋、盘条或钢管，螺纹钢筋、盘条或钢管为产线的剪切废料或市场回收废料。

金属薄板为冷轧或热轧薄钢板，其为产线剪切废料或市场回收废料。

如图8～9所示的铁水输送罐自耗型简易保温盖的使用方法，包括以下步骤：

1)保温盖准备：将制备好的上述铁水输送罐自耗型简易保温盖运抵炼钢厂倒罐站，在倒罐站铁路线侧面空地上收纳存放备用；

2)保温加盖：按照常规操作完成倒罐操作，观察倒罐后罐口状况，判断是否需要进行罐口清渣维护，利用倒罐站行吊小钩调运上述保温盖对准倒罐后不需进行罐口清渣维护的铁水罐的容器口，利用上大下小旋转体结构的凹形保温组件b的导向与重力作用，进行及时的可靠加盖保温，需进行罐口清渣维护的铁水罐或鱼雷罐不进行加盖；本发明的铁水输送罐自耗型简易保温盖可将凹形保温组件b作为罐口内嵌式保温盖独立使用，也可将凹形保温组件b和“雨伞”状防雨组件a组合使用；

3)配罐操作：将未加盖保温的空罐在配罐作业区下线进行罐口维护，其它加盖保温的空罐进行正常的编组配罐，并运输至高炉出铁口下方，完成高炉出铁备罐；

4)高炉出铁：在不揭盖的条件下，通过高炉出铁落差与铁水高温，使简易保温盖快速冲击变形与渗碳熔化，完成简易保温盖的结构功能与空罐保温功能；受铁开始时，由于“雨伞”状防雨组件a开设有伞面顶部铁水注入孔2、凹形保温组件b沉入罐口下方，因而铁水起始小流股冲击不会引起飞溅，并在铁水高温作用下，凹形保温组件b金属快速软化、破裂、熔融，“雨伞”状防雨组件a因失去支撑掉入罐内而熔化，盒内保温层6中的以生物炭为主的颗粒状保温材料四处漂浮分散，避免了常规保温剂投加引起的扬尘污染，并在正常受铁操作过程中，颗粒状生物炭质保温材料始终漂浮在铁水表面，形成颗粒保温剂覆盖层12，发挥颗粒保温剂的保温功能；

5)铁水运输：铁水输送罐受铁结束后，按照常规操作进行正常的铁水输送，运抵炼钢厂进行倒罐；并在铁水输送过程中，铁水表面均匀铺展了一层颗粒状生物炭质保温材料覆盖层12，通过生物炭的燃烧补热、多孔隔热，实现铁水倒罐前的铁水液面覆盖保温，通过颗粒状生物炭质保温材料中生物炭灰分少、成分纯，避免了常规铁水保温剂高灰分、高杂质对铁水脱硫预处理的不利影响，同时，通过颗粒状生物炭质保温材料中铝酸钙，提高了高炉渣的碱度，避免了高硅炉渣粘稠带来的铁水扒渣与预处理困难的不足，实现了高炉渣的改性，起到了降低铁水预处理成本与改善转炉铁水质量的效果；伴随本发明的铁水输送罐自耗型简易保温盖的溃散与熔化消耗，完成铁水输送的全程保温任务。

实施例2

如图5～6所示的铁水输送罐自耗型简易保温盖，它设置在铁水容器10(铁水罐或鱼雷罐)的容器口上，所述保温盖包括凹形保温组件b，所述凹形保温组件b为顶部开口且外部直径由上至下逐渐减小的球冠体、圆锥体或上圆台下球冠结构；所述凹形保温组件b内嵌至容器口，所述凹形保温组件包括内部中空的凹形金属薄板盒5，所述凹形金属薄板盒5底面开设有底部漏孔7，所述凹形金属薄板盒5盒口边沿端面上对称设置有倒L型的罐口支撑架4，所述罐口支撑架4竖直段底部与凹形金属薄板盒5的上端面连接，所述凹形金属薄板盒5内填充有保温层6。保温层6由颗粒保温剂6.1组成，所述保温层6厚度为30～100mm。

所述的颗粒保温剂6.1是由生物炭和铝酸钙组成的预成型颗粒料，各组分的重量百分比(wt％)为：生物炭70～80％，铝酸钙20～30％。其中，生物炭可为市售的炭化稻壳、炭化秸秆、炭化竹木等，铝酸钙为冶金烧结铝酸钙、电熔铝酸钙或预熔铝钙渣等。

所述凹形金属薄板盒5上方设置有吊挂机构9，所述吊挂机构9包括金属吊环9.1，所述金属吊环9.1上穿过金属吊线9.2，所述金属吊线9.2与罐口支撑架4的水平段铰链连接或捆扎连接。

如图10～11所示铁水输送罐自耗型简易保温盖的使用方法与实施例1使用方法相同。

实施例3

如图7所示的铁水输送罐自耗型简易保温盖与实施例2结构基本相同，不妥之处在于：凹形金属薄板盒5顶面设置有金属水平遮蔽薄板8。

实施例4

如图13所示的铁水输送罐自耗型简易保温盖与实施例3结构基本相同，不妥之处在于：所述遮蔽薄板8为金属扇形遮蔽薄板。如图12所示铁水输送罐自耗型简易保温盖的使用方法与实施例1使用方法相同。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种铁水输送罐自耗型简易保温盖，它设置在铁水容器(10)的容器口上，其特征在于：所述保温盖包括凹形保温组件，所述凹形保温组件为顶部开口且外部直径由上至下逐渐减小的旋转体，所述凹形保温组件内嵌至容器口，所述凹形保温组件包括内部中空的凹形金属薄板盒(5)，所述凹形金属薄板盒(5)底面开设有底部漏孔(7)，所述凹形金属薄板盒(5)盒口边沿端面上对称设置有倒L型的罐口支撑架(4)，所述罐口支撑架(4)竖直段底部与凹形金属薄板盒(5)的上端面连接，所述凹形金属薄板盒(5)内填充有保温层(6)；所述保温盖还包括上部的“雨伞”状防雨组件，所述上部的“雨伞”状防雨组件与下部的凹形保温组件通过支撑机构连接固定；所述“雨伞”状防雨组件包括防雨伞面(1)，所述防雨伞面(1)顶部开设有铁水注入孔(2)；

所述支撑机构包括设置在防雨伞面(1)底面的伞面支撑构架(3)，所述伞面支撑构架(3)包括设置在防雨伞面(1)顶部开口处的顶部钢条圆环(3.1)和在防雨伞面(1)底面放射设置的多根放射状细钢条(3.2)，所述顶部钢条圆环(3.1)与放射状细钢条(3.2)顶端连接，其中，两个放射状细钢条(3.2)上分别铰链有倾斜钢条(3.5)，所述倾斜钢条(3.5)以中轴线对称布置；两个倾斜钢条(3.5)底端之间铰链连接有横向钢条(3.3)，所述横向钢条(3.3)两端设置有“门”形钢框(3.6)，且横向钢条(3.3)穿过“门”形钢框(3.6)，所述横向钢条(3.3)下方的“门”形钢框(3.6)的框架内设置有止落机构(3.7)。

2.根据权利要求1所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述凹形金属薄板盒(5)上方设置有吊挂机构(9)，所述吊挂机构(9)包括金属吊环(9.1)，所述金属吊环(9.1)上穿过金属吊线(9.2)，所述金属吊线(9.2)与罐口支撑架(4)的水平段铰链连接或捆扎连接。

3.根据权利要求1所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述防雨伞面(1)上方设置有吊挂机构(9)，所述吊挂机构(9)包括设置在铁水注入孔(2)上方的金属吊环(9.1)，所述金属吊环(9.1)上穿过金属吊线(9.2)，所述金属吊线(9.2)穿过铁水注入孔(2)与横向钢条(3.3)铰链连接或捆扎连接。

4.根据权利要求1或3所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述防雨伞面(1)是由多块扇形片(1.1)沿周向搭接布置，或者沿周向与径向搭接布置，所述扇形片(1.1)之间采用金属丝穿线捆扎连接，所述防雨伞面(1)与放射状细钢条(3.2)通过金属丝穿线捆扎连接；所述扇形片(1.1)为厚度≤0.5mm的金属薄板。

5.根据权利要求1所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述凹形保温组件的形状为球冠体、圆锥体或上圆台下球冠结构；所述保温层(6)由颗粒保温剂(6.1)组成，所述保温层(6)厚度为30～100mm。

6.根据权利要求5所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述的颗粒保温剂(6.1)是由生物炭和铝酸钙组成的预成型颗粒料，各组分的重量百分比为：生物炭70～80％和铝酸钙20～30％。

7.根据权利要求1所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述凹形金属薄板盒(5)顶面设置有遮蔽薄板(8)，所述遮蔽薄板(8)为金属水平遮蔽薄板或金属扇形遮蔽薄板。

8.根据权利要求1所述铁水输送罐自耗型简易保温盖，其特征在于：所述罐口支撑架(4)水平段伸出防雨伞面(1)外；所述倾斜钢条(3.5)两端设置有支撑圆环(3.4)，所述倾斜钢条(3.5)顶端的支撑圆环(3.4)在放射状细钢条(3.2)上滑动，所述倾斜钢条(3.5)底端的支撑圆环(3.4)与横向钢条(3.3)连接。

9.一种权利要求1所述铁水输送罐自耗型简易保温盖的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)保温盖准备：将制备好的上述铁水输送罐自耗型简易保温盖运抵炼钢厂倒罐站，在倒罐站铁路线侧面空地上收纳存放备用；

2)保温加盖：按照常规操作完成倒罐操作，观察倒罐后罐口状况，判断是否需要进行罐口清渣维护，利用倒罐站行吊小钩调运上述保温盖对准倒罐后不需进行罐口清渣维护的铁水容器(10)的容器口，利用上大下小旋转体结构的凹形保温组件的导向与重力作用，进行及时的可靠加盖保温，需进行罐口清渣维护的铁水罐或鱼雷罐不进行加盖；

3)配罐操作：将未加盖保温的空罐在配罐作业区下线进行罐口维护，其它加盖保温的空罐进行正常的编组配罐，并运输至高炉出铁口下方，完成高炉出铁备罐；

4)高炉出铁：在不揭盖的条件下，通过高炉出铁落差与铁水高温，使简易保温盖快速冲击变形与渗碳熔化，完成简易保温盖的结构功能与空罐保温功能；受铁开始时，“雨伞”状防雨组件开设有伞面顶部铁水注入孔(2)、凹形保温组件沉入罐口下方，因而铁水起始小流股冲击不会引起飞溅，并在铁水高温作用下，凹形保温组件金属快速软化、破裂、熔融，“雨伞”状防雨组件因失去支撑掉入罐内而熔化，盒内保温层(6)中的以生物炭为主的颗粒状保温材料四处漂浮分散，避免了常规保温剂投加引起的扬尘污染，并在正常受铁操作过程中，颗粒状生物炭质保温材料始终漂浮在铁水表面，形成颗粒保温剂覆盖层(12)，发挥颗粒保温剂的保温功能；

5)铁水运输：铁水输送罐受铁结束后，按照常规操作进行正常的铁水输送，运抵炼钢厂进行倒罐；并在铁水输送过程中，铁水表面均匀铺展了一层颗粒状生物炭质保温材料覆盖层(12)；伴随铁水输送罐自耗型简易保温盖的溃散与熔化消耗，完成铁水输送的全程保温任务。

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